文献

J-GLOBAL ID：201802265572682450   整理番号：18A0057705

イネ根によるセシウム取り込みはカリウム輸送体をコードする単一遺伝子,HAK1,に大きく依存している

Cesium Uptake by Rice Roots Largely Depends Upon a Single Gene, HAK1, Which Encodes a Potassium Transporter

著者 (17件)： RAI Hiroki (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN) ,  YOKOYAMA Saki (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN) ,  SATOH-NAGASAWA Namiko (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN) ,  FURUKAWA Jun (Univ. Tsukuba, Tsukuba, JPN) ,  NOMI Takiko (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN) ,  ITO Yasuka (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN) ,  FUJIMURA Shigeto (NARO Agricultural Radiation Res. Center, Fukushima, JPN) ,  TAKAHASHI Hidekazu (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN) ,  SUZUKI Ryuichiro (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN) ,  YOUSRA ELMannai (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN) ,  GOTO Akitoshi (NARO Rice Breeding Div., Tsukuba, JPN) ,  FUJI Shinichi (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN) ,  NAKAMURA Shin-ichi (Tokyo Univ. Agriculture, Tokyo, JPN) ,  SHINANO Takuro (Univ. Tsukuba, Tsukuba, JPN) ,  NAGASAWA Nobuhiro (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN) ,  WABIKO Hiroetsu (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN) ,  HATTORI Hiroyuki (Akita Prefectural Univ., Akita, JPN)
資料名： Plant and Cell Physiology (Web)  (Plant and Cell Physiology (Web))
巻： 58  号： 9  ページ： 1486-1493 (WEB ONLY)  発行年： 2017年09月 
JST資料番号： U1159A  ISSN： 1471-9053  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 福島およびチェルノブイリ原子力発電所における事故は,放射性核種による広範な環境汚染を引き起こした。それらのうち,セシウム137は30年の半減期を持ち,その土壌中での残留性は深刻な食料安全保障問題を引き起こす。それゆえ,植物,特に作物植物,の放射性セシウム吸収を防止することは重要である。Arabidopsis thalianaにおいて,セシウムイオンは高親和性K+トランスポーター5(AtHAK5)などのさまざまな異なるカリウム輸送体により根細胞に輸送される。したがって,セシウム取り込み経路は極めて重複していると考えられ,セシウム取り込みの低い植物の開発を難しくしている。本稿では,セシウム取り込みの低いイネ変異株を単離し,根の表面に発現するOryza sativaカリウム輸送体OsHAK1が特に低カリウム条件下でのイネへのセシウム流入の主な経路であることを明らかにした。低~基準値のカリウム濃度((0-206μM:土壌中の基準カリウム含有量)による水耕栽培において,OsHAK1ノックアウト系統におけるセシウム流入量は,野生型の1/8以下であった。圃場試験では,O.sativa HAK1(OsHAK1)のノックアウト系統は,殻粒およびシュートのセシウム濃度を劇的に減少させたが,それらのカリウム吸収は大きく影響されることなく,その子実収量は野生型と同様であった。本結果から,イネ根において,OsHAK1以外のカリウム輸送システムは,セシウム取り込みにほとんどまたは全く寄与していないことがわかった。これらの結果から,セシウム取り込みの低いイネ系統は,放射性セシウム汚染地域における栽培のために開発可能であると考えた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *イネ ,  突然変異体 ,  根 ,  *生体吸収 ,  *セシウム137 ,  環境放射性核種移動 ,  膜タンパク質 ,  カリウムチャンネル ,  *イオンポンプ【生体】 ,  カリウム ,  植物栄養素 ,  遺伝子 ,  遺伝子ターゲティング
準シソーラス用語： *放射性セシウム ,  *カリウム輸送体 ,  トランスポータ ,  遺伝子ノックアウト

分類 (3件)： 稲作  (FC03020C) ,  植物栄養  (EH02060B) ,  その他の汚染原因物質  (SB05040W)

引用文献 (42件)：

• Almgren S., Isaksson M. (2006) Vertical migration studies of ¹³⁷Cs from nuclear weapons fallout and the Chernobyl accident. J. Environ. Radioact . 91: 90-102.
• Amrutha R.N., Sekhar P.N., Varshney R.K., Kishor P.B.K. (2007) Genome-wide analysis and identification of genes related to potassium transporter families in rice (Oryza sativa L.). Plant Sci . 172: 708-721.
• Bañuelos M.A., Garciadeblas B., Cubero B., Rodríguez-Navarro A. (2002) Inventory and functional characterization of the HAK potassium transporters of rice. Plant Physiol . 130: 784-795.
• Broadley M.R., Escobar-Gutiérrez A.J., Bowen H.C., Willey N.J., White P.J. (2001) Influx and accumulation of Cs⁺ by the akt1 mutant of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. lacking a dominant K⁺ transport system. J. Exp. Bot . 52: 839-844.
• Chen G., Hu Q., Luo L., Yang T., Zhang S., Hu Y. et al. (2015) Rice potassium transporter OsHAK1 is essential for maintaining potassium-mediated growth and functions in salt tolerance over low and high potassium concentration ranges. Plant Cell Environ . 38: 2747-2765.

タイトルに関連する用語 (6件)： イネ ,  根 ,  セシウム ,  取り込み ,  カリウム輸送体 ,  遺伝子